CN113937703A - 线夹臂、间隔棒以及间隔棒平衡握力与导电性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线夹臂、间隔棒以及间隔棒平衡握力与导电性能的方法,属于电力金具技术领域,主要包括由两种材质构成的橡胶衬垫,在间隔棒线夹臂的夹头体和线夹压盖的内侧分别固定橡胶衬垫,由一号橡胶件握紧导线,由二号橡胶件实现导线与间隔棒的导电连接。本发明打破了传统思维模式,另辟蹊径,以很低的成本解决了间隔棒的握力和电导率难以平衡的问题,具有非常广阔地市场应用前景,顺应了时代发展要求,有效保障了间隔棒的使用寿命,有效保证了输电线路的安全性,尤其是为特高压输电线路的安全性作出重要贡献。
Description
技术领域
本发明涉及电力金具技术领域,具体地说,尤其涉及一种打破了传统思维模式、能够以很低的成本巧妙解决间隔棒握力与导电性难以平衡问题、构思独特的方法,以及应用了该方法的线夹臂和间隔棒。
背景技术
在高压输电线路建设中,多分裂导线因其独特的集肤效应,减少了电晕放电,降低了有功损耗,被广泛运用于长距离输电线路上。线路上的间隔棒将多分裂导线隔开,防止相互鞭击并获得稳定的电气性能。间隔棒在握取导线时,是通过线夹内的橡胶衬垫与导线接触的,橡胶衬垫是间隔棒的核心部件。目前行业内普遍选用EPDM(三元乙丙橡胶)作为橡胶衬垫的材质,因为三元乙丙有两大优势:一、具有良好静态黏弹性,能够握紧导线,并与导线相对静止,不发生转动或位移;二、橡胶衬垫需要一定的电导率,否则会造成输电线路上的电位分布不均而产生电晕放电现象,不同电压等级的输电线路对橡胶衬垫的电导率要求不同,EPDM能够通过改变含炭黑量而改变其导电特性。
两大优势铸就了EPDM在间隔棒技术领域难以撼动的地位,随着时代的进步以及经过数十年的时间考验后发现EPDM橡胶衬垫目前存在以下两点不足:
第一、传统间隔棒线夹橡胶衬垫在导线轴向方向上对导线的握力基本相等,较大的握力会在衬垫的两端头处突然释放,久而久之两端口位置处的导线就会出现疲劳损伤现象,甚至出现导线断裂的现象;第二、随着科技水平的不断发展,输变电技术也不断发生着变革,特高压输电技术应运而生,特高压输电技术输出的电压特高、输送的容量特大、传输的距离特远,与传统输电技术相比,特高压输电技术的输送容量最高提升3倍,输送距离最高提升2.5倍,输电损耗可降低45%,单位容量线路走廊宽度减小30%,单位容量造价降低28%,能够更高效、更环保地配置能源。传统输电线路的导线温度一般不超过70℃,EPDM的最高耐温是90℃,对于传统输电线路EPDM的耐温性能是达标的。然而特高压输电导线的温度在110℃-240℃之间,使用传统EPDM橡胶衬垫后发现,橡胶衬垫出现严重变形,变形后导致橡胶衬垫的静态黏弹性受损,无法握紧导线,也就无法吸收导线因风而引起的振动能量。当然,有的橡胶材质具有耐高温的特性,可以保证间隔棒的握力,但是没有导电特性,属于绝缘材料,也无法通过加入炭黑等物质来调节电导率参数。目前行业内为了提升EPDM的耐温性能,材料技术人员提出各种EPDM改性方案,但效果甚微,价格也非常高。总而言之,如何保证间隔棒的握力又要保证间隔棒的电导率,二者该如何平衡,这是电力金具行业亟需解决的技术难题,本发明另辟蹊径提出一种能够平衡间隔棒握力与电导率的方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的不足,提供了一种打破了传统思维模式、能够以很低的成本巧妙解决间隔棒握力与导电性难以平衡问题、构思独特的方法,以及应用了该方法的线夹臂和间隔棒。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种间隔棒平衡握力与导电性能的方法,包括如下操作步骤:
a.在间隔棒线夹臂的夹头体和线夹压盖的内侧分别固定橡胶衬垫;
b.步骤a中的橡胶衬垫由两种不同的橡胶材质组合而成,两种材质其中一种为具有耐高温特性的一号橡胶件,另一种材质为具有导电性能的二号橡胶件;
c.夹头体和线夹压盖通过锁紧件锁紧后,由一号橡胶件握紧导线,且一号橡胶件握取导线时的握力呈从中间往两头逐步减小的趋势;二号橡胶件位于一号橡胶件握力最大处,被握紧的多根导线均通过各自的二号橡胶件与间隔棒金属部位形成导电连接。
优选地,所述步骤b中的橡胶衬垫具体实现方法为:
b1.一号橡胶件为硅橡胶,首先利用硅橡胶制成截面呈弧形的规则物体;
b2.沿着步骤b1中规则物体的周向方向,在规则物体的外侧壁上开设弧型凹槽,弧型凹槽使成型后的规则物体呈对称结构体;
b3.沿着步骤b2产物的轴线方向,在步骤b2产物的内侧壁上开设导线容纳凹槽;
b4.在步骤b3的产物上,取任意一处弧型凹槽的曲线最低点,沿着径向方向开设导电棒塞孔,此步骤所形成的产物即为橡胶衬垫的衬垫主体;
b5.二号橡胶件为三元乙丙橡胶,利用三元乙丙橡胶制作塞在导电棒塞孔内的导电棒;握紧导线后,导电棒的一端与导线相接触,另一端与间隔棒相接触。
优选地,步骤b5中的三元乙丙橡胶选用电阻率为2.0×103Ω·cm-5.5×103Ω·cm的三元乙丙橡胶。
优选地,所述导电棒塞孔呈圆锥状,并且导电棒塞孔的小圆端朝着导线容纳凹槽方向,导电棒塞孔的大圆端朝着衬垫主体的外侧壁方向;所述导电棒也呈圆锥状,导电棒与导电棒塞孔过盈配合。
优选地,所述衬垫主体在仰视方向和俯视方向上均呈半圆状。
优选地,所述导线容纳凹槽截面呈半圆状,并且与衬垫主体同圆心。
一种线夹臂,包括连接臂、固定在连接臂前端的夹头体、与夹头体活动连接的线夹压盖,所述线夹臂应用了上述所述的间隔棒平衡握力与导电性能的方法;
在线夹压盖的内壁、夹头体的内壁上分别固定安装所述橡胶衬垫;
所述线夹压盖内壁上设有与所述橡胶衬垫弧型凹槽相适配的第一弧型凸筋,橡胶衬垫外壁采用胶粘的连接方式与线夹压盖内壁固定贴合;所述夹头体内壁上设有与所述橡胶衬垫弧型凹槽相适配的第二弧型凸筋,橡胶衬垫外壁采用胶粘的连接方式与夹头体内壁固定贴合。
优选地,所述连接臂的关节为阻尼关节或者为刚性关节。
一种间隔棒,所述间隔棒采用了上述所述的线夹臂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明构思很独特,巧妙利用不同橡胶材质的不同特性来满足间隔棒对握力和对电导率的要求,打破了传统思维模式,另辟蹊径,以很低的成本解决了间隔棒的握力和电导率难以平衡的问题;本发明所用到的材料均为市面常见材料,材料成本低,生产加工也容易,实用性能非常强,具有非常广阔地市场应用前景,顺应了时代发展要求,有效保障了间隔棒的使用寿命,有效保证了输电线路的安全性,尤其是为特高压输电线路的安全性作出重要贡献。
附图说明
图1是本发明橡胶衬垫正视方向结构示意图;
图2是本发明橡胶衬垫俯视方向结构示意图;
图3是本发明橡胶衬垫左视方向结构示意图;
图4是本发明橡胶衬垫立体方向(不含导电棒)结构示意图一;
图5是本发明橡胶衬垫立体方向(含导电棒)结构示意图;
图6是本发明橡胶衬垫立体方向(不含导电棒)结构示意图二;
图7是应用本发明方法的其中一种线夹臂结构示意图;
图8是图6所示意的线夹臂的夹头体结构示意图一;
图9是图6所示意的线夹臂的夹头体结构示意图二;
图10是图6所示意的线夹臂的夹头体结构示意图三;
图11是应用本发明方法的其中一种间隔棒结构示意图。
图中:1.间隔棒;2.线夹臂;21.夹头体;22.线夹压盖;23.连接臂;24.第一弧型凸筋;25.第二弧型凸筋;26.关节;3.橡胶衬垫;31.弧型凹槽;32.导线容纳凹槽;33.导电棒塞孔;34.衬垫主体;35.导电棒。
具体实施方式
为了使阅读者能够更好的理解本发明之设计宗旨,下面结合实施例对本发明所述的技术方案作进一步地描述说明。需要说明的是,在下述段落可能涉及的方位名词,包括但不限于“上、下、左、右、前、后”等,其所依据的方位均为对应说明书附图中所展示的视觉方位,其不应当也不该被视为是对本发明保护范围或技术方案的限定,其目的仅为方便本领域的技术人员更好地理解本发明创造所述的技术方案。
在本说明书的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是导电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
一种间隔棒平衡握力与导电性能的方法,包括如下操作步骤:
a.在间隔棒1线夹臂2的夹头体21和线夹压盖22的内侧分别固定橡胶衬垫3;
b.步骤a中的橡胶衬垫3由两种不同的橡胶材质组合而成,两种材质其中一种为具有耐高温特性的一号橡胶件,另一种材质为具有导电性能的二号橡胶件;
c.夹头体21和线夹压盖22通过锁紧件锁紧后,由一号橡胶件握紧导线,且一号橡胶件握取导线时的握力呈从中间往两头逐步减小的趋势;二号橡胶件位于一号橡胶件握力最大处,被握紧的多根导线均通过各自的二号橡胶件与间隔棒1金属部位形成导电连接。
线夹臂2上会设计锁紧件,锁紧件的种类很多,比如选用扭矩螺栓作为锁紧件,也可以选用快速锁紧销作为锁紧件等,此为常规设计,不赘述。当锁紧件将线夹压盖与夹头体牢固锁紧后,夹头体21上的一号橡胶件和线夹压盖22上的一号橡胶件会牢牢地握紧导线,通过对一号橡胶件形状的设计使得由一号橡胶件产生的握力呈中间大两头小的趋势,也就是一号橡胶件的握力是呈从中间往两头逐步减小直至完全消失的状态。这样设计能够同时起到两个重要作用;第一、有效解决了传统线夹臂两出口处导线易产生疲劳损伤的问题,握力集中在中间位置处,相对传统握力均匀分布的方式线夹臂两端口处的握力会小很多,有效降低线夹臂两端口处的导线疲劳受损程度,大幅度延长输电线路的使用寿命;第二,输电线路一旦建设好,是需要经得起数十年的严寒酷暑考验的,二号橡胶件作为导线与间隔棒金属部分的“桥梁”,它必须时刻与导线、间隔棒金属部分保持良好电性接触;一号橡胶件中间处握力最大,将二号橡胶件放置在一号橡胶件的中间位置处,有效确保二号橡胶件能够长久地与导线、间隔棒金属部分保持良好接触。
在本实施例中,利用一号橡胶件的静态黏弹性为导线提供持久握力,利用二号橡胶件来满足间隔棒对电导率的要求,并且二号橡胶件的电导率是可以根据实际输电线路的需求进行调节的,比如调节炭黑等物质的含量。
本实施例构思很独特,巧妙利用不同橡胶材质的不同特性来满足间隔棒对握力和对电导率的要求,打破了传统思维模式,另辟蹊径,以很低的成本解决了间隔棒的握力和电导率难以平衡的问题;本实施例所用到的材料均为市面常见材料,材料成本低,生产加工也容易,实用性能非常强,具有非常广阔地市场应用前景,顺应了时代发展要求,有效保障了间隔棒的使用寿命,有效保证了输电线路的安全性,尤其是为特高压输电线路的安全性作出重要贡献。
实施例2:
在上述实施例的基础上,本实施例继续对其中涉及到的技术特征及该技术特征在本发明中所起到的功能、作用进行详细的描述,以帮助本领域的技术人员充分理解本发明的技术方案并且予以重现。
如说明书图1至图6所示,本实施例橡胶衬垫主要包括由一号橡胶件制成的衬垫主体34和由二号橡胶件制成的导电棒35。
本实施例间隔棒平衡握力与导电性能的方法,包括如下
a.在间隔棒1线夹臂2的夹头体21和线夹压盖22的内侧分别固定橡胶衬垫3;
b.步骤a中的橡胶衬垫3由两种不同的橡胶材质组合而成,两种材质其中一种为具有耐高温特性的一号橡胶件,另一种材质为具有导电性能的二号橡胶件;
c.夹头体21和线夹压盖22通过锁紧件锁紧后,由一号橡胶件握紧导线,且一号橡胶件握取导线时的握力呈从中间往两头逐步减小的趋势;二号橡胶件位于一号橡胶件握力最大处,被握紧的多根导线均通过各自的二号橡胶件与间隔棒1金属部位形成导电连接。
其中,步骤b中的橡胶衬垫3具体实现方法为:
b1.一号橡胶件为硅橡胶,首先利用硅橡胶制成截面呈弧形的规则物体;
b2.沿着步骤b1中规则物体的周向方向,在规则物体的外侧壁上开设弧型凹槽31,弧型凹槽31使成型后的规则物体呈对称结构体;
b3.沿着步骤b2产物的轴线方向,在步骤b2产物的内侧壁上开设导线容纳凹槽32;
b4.在步骤b3的产物上,取任意一处弧型凹槽31的曲线最低点,沿着径向方向开设导电棒塞孔33,此步骤所形成的产物即为橡胶衬垫3的衬垫主体34;
b5.二号橡胶件为三元乙丙橡胶,利用三元乙丙橡胶制作塞在导电棒塞孔33内的导电棒35;握紧导线后,导电棒35的一端与导线相接触,另一端与间隔棒1相接触。
当锁紧件将线夹压盖22与夹头体21牢固锁紧后,导线被容纳在导线容纳凹槽内,夹头体21上的一号橡胶件和线夹压盖22上的一号橡胶件牢牢地握紧导线,一号橡胶件的外侧壁上设有弧型凹槽31,在线夹压盖和夹头体上会设计与弧型凹槽31相适配的凸筋;很容易理解,少了一号橡胶件的反向作用力,橡胶材质越薄的地方,导线的受力是越大的;所以,当线夹压盖与夹头体被锁紧后,弧形凹槽的曲线最低点处,导线的受力是最大的,越往两端,应力逐步减少。弧型凹槽31使得一号橡胶件的握力是呈从中间往两头逐步减小直至完全消失的状态。这种形状衬垫主体34能够同时起到两个重要作用;第一、有效解决了传统线夹臂两出口处导线易产生疲劳损伤的问题,握力集中在中间位置处,相对传统握力均匀分布的方式线夹臂两端口处的握力会小很多,有效降低线夹臂两端口处的导线疲劳受损程度,大幅度延长输电线路的使用寿命;第二,输电线路一旦建设好,是需要经得起数十年的严寒酷暑考验的,二号橡胶件作为导线与间隔棒金属部分的“桥梁”,它必须时刻与导线、间隔棒金属部分保持良好电性接触;一号橡胶件中间处握力最大,将二号橡胶件放置在一号橡胶件的中间位置处,有效确保二号橡胶件能够长久地与导线、间隔棒金属部分保持良好接触。
本实施例优选在橡胶衬垫的中心位置开设导电棒塞孔33,导电棒塞孔33呈圆锥状,并且导电棒塞孔33的小圆端朝着导线容纳凹槽32方向,导电棒塞孔33的大圆端朝着衬垫主体34的外侧壁方向;导电棒35也呈圆锥状,导电棒35与导电棒塞孔33过盈配合,导电棒一般选用电阻率为2.0×103Ω·cm-5.5×103Ω·cm的三元乙丙橡胶。导电棒塞孔之所以设计成圆锥状是为了避免在施工过程中出现导电棒脱落的现象。本实施例在生产加工的时候,一号橡胶件的外侧壁是与线夹压盖或者夹头体采用胶粘的方式进行固接的,也就是导电棒是肯定不会朝着线夹压盖或者夹头体内壁方向脱落的,只有可能从导线容纳凹槽的那一头掉落,于是将导电棒塞孔33的小圆端朝着导线容纳凹槽32方向,导电棒塞孔33的大圆端朝着衬垫主体34的外侧壁方向进行设计。导电棒在设计的时候,长度要比导电棒塞孔的长度略微长一点,以保证导电棒与导线、间隔棒金属部分的接触连接。
本实施例衬垫主体34在仰视方向和俯视方向上均呈半圆状,导线容纳凹槽32截面呈半圆状,并且与衬垫主体34同圆心。衬垫主体和导线容纳凹槽均呈半圆状设计,当两个橡胶衬垫合并时便可构成整圆,导线周向一圈的受力是均匀的,利于整个输电线路的稳定性。
在本实施例中,利用硅橡胶的静态黏弹性为导线提供持久握力,利用三元乙丙橡胶来满足间隔棒对电导率的要求,并且三元乙丙橡胶的电导率是可以根据实际输电线路的需求进行调整的,比如通过调节炭黑等物质的含量实现对二号橡胶件的电导率调节。
实施例1的有益效果本实施例同样具备,为避免行文繁琐,此处不再赘述。
实施例3:
如图7-图10所示,一种线夹臂,包括连接臂23、固定在连接臂23前端的夹头体21、与夹头体21活动连接的线夹压盖22,该线夹臂应用了上述的间隔棒平衡握力与导电性能的方法。
在线夹压盖22内壁、夹头体21的内壁分别固定安装橡胶衬垫3;
线夹压盖22的内壁上固定设置与橡胶衬垫3弧型凹槽31相适配的第一弧型凸筋24,橡胶衬垫3外壁采用胶粘的连接方式与线夹压盖22内壁固定贴合;在夹头体21的内壁上固定设置与橡胶衬垫3弧型凹槽31相适配的第二弧型凸筋25,橡胶衬垫3外壁采用胶粘的连接方式与夹头体21内壁固定贴合。
本实施例连接臂23的关节26为阻尼关节或者为刚性关节。所谓阻尼关节就是设有橡胶柱等弹性物的关节,所谓刚性关节就是无橡胶柱等弹性件、纯金属结构的关节。
实施例4:
如图11所示,一种间隔棒,间隔棒应用了实施例3所阐述的线夹臂2。
综上,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明实施的范围,凡依本发明权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰,均应包括于本发明的权利要求范围内。
Claims (9)
1.一种间隔棒平衡握力与导电性能的方法,其特征在于,包括如下操作步骤:
a.在间隔棒线夹臂的夹头体和线夹压盖的内侧分别固定橡胶衬垫;
b.步骤a中的橡胶衬垫由两种不同的橡胶材质组合而成,两种材质其中一种为具有耐高温特性的一号橡胶件,另一种材质为具有导电性能的二号橡胶件;
c.夹头体和线夹压盖通过锁紧件锁紧后,由一号橡胶件握紧导线,并且一号橡胶件握取导线时的握力呈从中间往两头逐步减小的趋势;二号橡胶件位于一号橡胶件握力最大处,被握紧的多根导线均通过各自的二号橡胶件与间隔棒金属部位形成导电连接。
2.根据权利要求1所述的间隔棒平衡握力与导电性能的方法,其特征在于,所述步骤b中的橡胶衬垫具体实现方法为:
b1.一号橡胶件为硅橡胶,首先利用硅橡胶制成截面呈弧形的规则物体;
b2.沿着步骤b1中规则物体的周向方向,在规则物体的外侧壁上开设弧型凹槽,弧型凹槽使成型后的规则物体呈对称结构体;
b3.沿着步骤b2产物的轴线方向,在步骤b2产物的内侧壁上开设导线容纳凹槽;
b4.在步骤b3的产物上,取任意一处弧型凹槽的曲线最低点,沿着径向方向开设导电棒塞孔,此步骤所形成的产物即为橡胶衬垫的衬垫主体;
b5.二号橡胶件为三元乙丙橡胶,利用三元乙丙橡胶制作塞在导电棒塞孔内的导电棒;握紧导线后,导电棒的一端与导线相接触,另一端与间隔棒相接触。
3.根据权利要求2所述的间隔棒平衡握力与导电性能的方法,其特征在于:步骤b5中的三元乙丙橡胶选用电阻率为2.0×103Ω·cm-5.5×103Ω·cm的三元乙丙橡胶。
4.根据权利要求2或3所述的间隔棒平衡握力与导电性能的方法,其特征在于:所述导电棒塞孔呈圆锥状,并且导电棒塞孔的小圆端朝着导线容纳凹槽方向,导电棒塞孔的大圆端朝着衬垫主体的外侧壁方向;所述导电棒也呈圆锥状,导电棒与导电棒塞孔过盈配合。
5.根据权利要求2所述的间隔棒平衡握力与导电性能的方法,其特征在于:所述衬垫主体在仰视方向和俯视方向上均呈半圆状。
6.根据权利要求2所述的间隔棒平衡握力与导电性能的方法,其特征在于:所述导线容纳凹槽截面呈半圆状,并且与衬垫主体同圆心。
7.一种线夹臂,包括连接臂、固定在连接臂前端的夹头体、与夹头体活动连接的线夹压盖,其特征在于:所述线夹臂应用了权利要求1至6任意一项权利要求所述的间隔棒平衡握力与导电性能的方法;
在线夹压盖的内壁、夹头体的内壁上分别固定安装所述橡胶衬垫;
所述线夹压盖内壁上设有与所述橡胶衬垫弧型凹槽相适配的第一弧型凸筋,橡胶衬垫外壁采用胶粘的连接方式与线夹压盖内壁固定贴合;所述夹头体内壁上设有与所述橡胶衬垫弧型凹槽相适配的第二弧型凸筋,橡胶衬垫外壁采用胶粘的连接方式与夹头体内壁固定贴合。
8.根据权利要求7所述的线夹臂,其特征在于:所述连接臂的关节为阻尼关节或者为刚性关节。
9.一种间隔棒,其特征在于:所述间隔棒采用了权利要求7-8任意一项权利要求所述的线夹臂。
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